【文档说明】2022年高考数学真题分类汇编06《数列》及答案.docx,共(14)页,773.431 KB,由baby熊上传
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2022高考数学真题分类汇编六、数列一、选择题1.(2022·全国乙(文)T10)已知等比数列na的前3项和为168,2542aa,则6a()A.14B.12C.6D.3【答案】D【解析】【分析】设等比数列na的公比为
,0qq,易得1q,根据题意求出首项与公比,再根据等比数列的通项即可得解.【详解】解:设等比数列na的公比为,0qq,若1q,则250aa,与题意矛盾,所以1q,则3112342511
1168142aqaaaqaaaqaq,解得19612aq,所以5613aaq.故选:D.2.(2022·全国乙(理)T8)已知等比数列na的前3项和为1
68,2542aa,则6a()A.14B.12C.6D.3【答案】D【解析】【分析】设等比数列na的公比为,0qq,易得1q,根据题意求出首项与公比,再根据等比数列的通项即可得解.【详解】解:设等比数列
na的公比为,0qq,若1q,则250aa,与题意矛盾,所以1q,则31123425111168142aqaaaqaaaqaq,解得19612aq,所以5613aaq.故选:D.3.(202
2·全国乙(理)T4)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列nb:1111b,212111b,31231111b
,…,依此类推,其中(1,2,)kkN.则()A15bbB.38bbC.62bbD.47bb【答案】D【解析】【分析】根据*1,2,kkN…,再利用数列nb与k的关系判断nb中各项的大小
,即可求解.【详解】解:因为*1,2,kkN,所以1121,112111,得到12bb,同理11223111,可得23bb,13bb又因为223411,11112233411111
,故24bb,34bb;的.以此类推,可得1357bbbb…,78bb,故A错误;178bbb,故B错误;26231111…,得26bb,故C错误;1123726
4111111…,得47bb,故D正确.故选:D.4.(2022·新高考Ⅱ卷T3)中国的古建筑不仅是挡风遮雨的住处,更是美学和哲学的体现.如图是某古建筑物的剖面图,1111,,,DDCCBBAA是举,1111,,,ODDCCBBA是相等的步,
相邻桁的举步之比分别为11111231111,0.5,,DDCCBBAAkkkODDCCBBA,若123,,kkk是公差为0.1的等差数列,且直线OA的斜率为0.725,则3k()A.0.75B.0.8C.0.85D.0.9【答案】D【解析】【分析】设11111ODDCCBBA
,则可得关于3k的方程,求出其解后可得正确的选项.【详解】设11111ODDCCBBA,则111213,,CCkBBkAAk,依题意,有31320.2,0.1kkkk,且111111110.725DDCC
BBAAODDCCBBA,所以30.530.30.7254k,故30.9k,故选:D5.(2022·浙江卷T10)已知数列na满足21111,3nnnaaaanN,则()A.100521002aB.100510032a
C.100731002aD.100710042a【答案】B【解析】【分析】先通过递推关系式确定na除去1a,其他项都在()0,1范围内,再利用递推公式变形得到1111133nnnaaa,累
加可求出11(2)3nna,得出1001003a,再利用11111111333132nnnaaann,累加可求出111111113323nnan,再次放缩可得出100510
02a.【详解】∵11a,易得220,13a,依次类推可得0,1na由题意,1113nnnaaa,即1131133nnnnnaaaaa,∴1111133nnnaa
a,即211113aa,321113aa,431113aa,…,1111,(2)3nnnaa,累加可得11113nna,即11(2),(2)3nnna,∴3,22nann,即100134a,10010010
0334a,又11111111,(2)333132nnnnaaann,∴211111132aa,321111133aa,431111134aa
,…,111111,(3)3nnnaan,累加可得11111111,(3)3323nnnan,∴10011111111133334943932399326a
,即100140a,∴100140a,即10051002a;综上:100510032a.故选:B.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用递推关系进行合理变形放缩.二、
填空题1.(2022·全国乙(文)T13)记nS为等差数列na的前n项和.若32236SS,则公差d_______.【答案】2【解析】【分析】转化条件为112+226adad,即可得解.【详解】由32236SS可得123122+3
6aaaaa,化简得31226aaa,即112+226adad,解得2d.故答案为:2.2.(2022·北京卷T15)己知数列na各项均为正数,其前n项和nS满足9(1,2,)nnaSn.给出下列四个结论:①na的第2项小于3;②na为等比数列;③
na为递减数列;④na中存在小于1100的项.其中所有正确结论的序号是__________.【答案】①③④【解析】【分析】推导出199nnnaaa,求出1a、2a的值,可判断①;利用反证法可判断②④;利用数列单调性的定义可判
断③.【详解】由题意可知,Nn,0na,当1n时,219a,可得13a;当2n时,由9nnSa可得119nnSa,两式作差可得199nnnaaa,所以,199nnnaaa,则2293aa,整理可得222390aa,因为20a,解得235332a
,①对;假设数列na为等比数列,设其公比为q,则2213aaa,即2213981SSS,所以,2213SSS,可得22221111aqaqq,解得0q,不合乎题意
,故数列na不等比数列,②错;当2n时,1119990nnnnnnnaaaaaaa,可得1nnaa,所以,数列na为递减数列,③对;假设对任意Nn,1100na,则100000110000010001
00S,所以,1000001000009911000100aS,与假设矛盾,假设不成立,④对.故答案为:①③④.【点睛】关键点点睛:本题在推断②④的正误时,利用正面推理较为复杂时,可采用反证法来进行推导.三、解答题1.(2022·全国甲(文T18)(理T17)记nS为数列n
a的前n项和.已知221nnSnan.(1)证明:na是等差数列;(2)若479,,aaa成等比数列,求nS的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)78.【解析】是的【分析】(1)依题意可得222nnSnnan,根据11,1,2nnnSnaSSn,作差即可
得到11nnaa,从而得证;(2)由(1)及等比中项的性质求出1a,即可得到na的通项公式与前n项和,再根据二次函数的性质计算可得.【小问1详解】解:因为221nnSnan,即222nnSnnan①,当2n时,211212
11nnSnnan②,①②得,22112212211nnnnSnSnnannan,即12212211nnnannana,即1212121nnnanan,所
以11nnaa,2n且N*n,所以na是以1为公差的等差数列.【小问2详解】解:由(1)可得413aa,716aa,918aa,又4a,7a,9a成等比数列,所以2749aaa,即2111638aaa,解得112a,所以13nan
,所以22112512562512222228nnnSnnnn,所以,当12n或13n时min78nS.2.(2022·新高考Ⅰ卷T17)记nS为数列na的前n项和,已知11,nnSaa是公差为13的等差数列.(1)求na的通项
公式;(2)证明:121112naaa.【答案】(1)12nnna(2)见解析【解析】【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得121133nnSnna,得到23nnnaS,利用和与项
的关系得到当2n时,112133nnnnnnanaaSS,进而得:111nnanan,利用累乘法求得12nnna,检验对于1n也成立,得到na的通项公式12nnna;(2)由(1)的结论,
利用裂项求和法得到121111211naaan,进而证得.【小问1详解】∵11a,∴111Sa,∴111Sa,又∵nnSa是公差为13的等差数列,∴1211
33nnSnna,∴23nnnaS,∴当2n时,1113nnnaS,∴112133nnnnnnanaaSS,整理得:111nnnana,即111nnanan,∴31211221nn
nnnaaaaaaaaaa1341123212nnnnnn,显然对于1n也成立,∴na的通项公式12nnna;【小问2详解】12112,11nannnn
∴12111naaa1111112121222311nnn3.(2022·新高考Ⅱ卷T17)已知na为等差数列,nb是公比为2的等比数列,且22334
4ababba.(1)证明:11ab;(2)求集合1,1500kmkbaam中元素个数.【答案】(1)证明见解析;(2)9.【解析】【分析】(1)设数列na的公差为d,根据题意列出方程组即可证出;(2)根据题意化简可得22km
,即可解出.【小问1详解】设数列na的公差为d,所以,11111111224283adbadbadbbad,即可解得,112dba,所以原命题得证.【小问2详解】由(1)知,
112dba,所以1111121kkmbaabamda,即122km,亦即221,500km,解得210k,所以满足等式的解2,3,4,,10k,故集合1|,1500kmkbaam中的元素个数为10219.4.(2022·北京卷T
21)已知12:,,,kQaaa为有穷整数数列.给定正整数m,若对任意的{1,2,,}nm,在Q中存在12,,,,(0)iiiijaaaaj,使得12iiiijaaaan,则称Q为m连续可表数列.(1)判断:2,1,4Q是否为5连续可表数列?是否为6连续可表数列?说
明理由;(2)若12:,,,kQaaa为8连续可表数列,求证:k的最小值为4;(3)若12:,,,kQaaa为20连续可表数列,且1220kaaa,求证:7k.【答案】(1)是5连续可表数列;不是6连续可表数列.(2)证明见解析.
(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)直接利用定义验证即可;(2)先考虑3k不符合,再列举一个4k合题即可;(3)5k时,根据和的个数易得显然不行,再讨论6k时,由12620aaa可知里面必然有负数,再确定负数只能是1,然后分类讨论验证不行即可.【小问1详解】2
1a,12a,123aa,34a,235aa,所以Q是5连续可表数列;易知,不存在,ij使得16iiijaaa,所以Q不是6连续可表数列.【小问2详解】若3k,设为:Q,,abc,则至多,,,,,abbcabcabc,
6个数字,没有8个,矛盾;当4k时,数列:1,4,1,2Q,满足11a,42a,343aa,24a,125aa,1236aaa,2347aaa,12348aaaa,min4k.【小问3详解】12:
,,,kQaaa,若ij最多有k种,若ij,最多有2Ck种,所以最多有21C2kkkk种,若5k,则12,,,kaaa…至多可表551152个数,矛盾,从而若7k<,则6k,,,,,,abcdef至多可表6(61)212个数,而20abcdef,
所以其中有负的,从而,,,,,abcdef可表1~20及那个负数(恰21个),这表明~af中仅一个负的,没有0,且这个负的在~af中绝对值最小,同时~af中没有两数相同,设那个负数为(1)mm,则所有数之和125415mmmmm,415191mm
,{,,,,,}{1,2,3,4,5,6}abcdef,再考虑排序,排序中不能有和相同,否则不足20个,112(仅一种方式),1与2相邻,若1不在两端,则",1,2,__,__,__"x形式,若6x,
则56(1)(有2种结果相同,方式矛盾),6x,同理5,4,3x,故1在一端,不妨为"1,2,,,,"ABCD形式,若3A,则523(有2种结果相同,矛盾),4A同理不行,5A,则6125(有2种结果相同,矛盾),从而6A,由
于7126,由表法唯一知3,4不相邻,、故只能1,2,6,3,5,4,①或1,2,6,4,5,3,②这2种情形,对①:96354,矛盾,对②:82653,也矛盾,综上6k7k.【点睛】关键点睛,先理解题意,是否为m可表数列核心就是是否存在连续的几
项(可以是一项)之和能表示从1到m中间的任意一个值.本题第二问3k时,通过和值可能个数否定3k;第三问先通过和值的可能个数否定5k,再验证6k时,数列中的几项如果符合必然是{1,2,3,4,5,6}的一个
排序,可验证这组数不合题.5.(2022·浙江卷T20)已知等差数列na的首项11a,公差1d.记na的前n项和为nSnN.(1)若423260Saa,求nS;(2)若对于每个nN,存在实数nc,使1
2,4,15nnnnnnacacac成等比数列,求d的取值范围.【答案】(1)235(N)2nnnSn(2)12d【解析】【分析】(1)利用等差数列通项公式及前n项和公式化简条件,求出d,再求nS;(2)由等比数列定义列方程,结合一元二次方程有解的条件求d的范围.【小问1详解
】因为42312601Saaa,,所以46211260ddd,所以230dd,又1d,所以3d,所以34nan,所以213522nnaannnS,【小问2详解】因为nnac,14nnac,215nnac成等比数列
,所以212415nnnnnnacacac,2141115nnnndcnddcnddc,22(1488)0nncdndcd,由已知方程22(1488)0nncdndcd
的判别式大于等于0,所以22148840dndd,所以168812880dnddnd对于任意的nN恒成立,所以212320ndnd对于任意的nN恒成立,当1n时,21232120nd
nddd,当2n时,由2214320dddd,可得2d当3n时,21232(3)(25)0ndndnn,又1d所以12d